[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein wasserarmes, zum Aufstreichen auf textile
Substrate geeignetes Präparat.
[0002] In vielen Fällen werden wirkstoffhaltige Präparate lokal auf zu behandelnde Unterlagen
aufgetragen, so daß die Wirkstoffe auf den Unterlagen ihre Wirkung entfalten können.
Derartige Präparate sind beispielsweise Emulsionen, Lösungen, Dispersionen, gegebenenfalls
in Form von Salben, Cremes oder Pasten. Sie finden Verwendung z.B. im kosmetischen,
pharmazeutischen oder drucktechnischen Bereich oder auch im Reinigungs- oder Wäschereigewerbe
oder im Haushalt und dienen in der Regel zum lokalen Wirkstoffauftrag. Wegen ihrer
einfachen Handhabung, vor allem beim dosierten Auftragen, sind Pasten oder Cremes
beim Anwender in vielen Fällen besonders beliebt. Die folgenden Ausführungen betreffen
dabei vor allem Pasten oder Cremes oder Gele, wobei aber auch gießbare flüssige Präparate
nicht ausgeschlossen sind; alle diese Präparate werden in folgenden Pasten genannt
oder als "pastenförmig" bezeichnet; sie sind sowohl lokal wirksam als auch nach Verteilung,
beispielsweise in einem Bad, über die Auftragsstelle hinaus.
[0003] Die Pasten enthalten in der Regel Wirkstoffe oder Hilfsstoffe, deren Viskosität sehr
stark von der Temperatur abhängig ist; bei niedrigen Temperaturen sind sie halbfest
bis fest, bei höheren werden sie flüssig bis dünnflüssig. Für eine Lagerung, Transport
und Anwendung von Präparaten, die wegen ihres Gehaltes an derartigen Bestandteilen
eine starke Viskositäts/Temperatur-Abhängigkeit aufweisen, kann diese Eigenschaft
von zum Teil erheblichem Nachteil sein. Man ist daher bestrebt, den Pasten eine Konsistenz
zu verleihen, die eine problemlose Handhabung gewährleistet. Dem Fachmann stehen hierzu
Verdickungs- und Verdünnungsmittel zur Verfügung, mit denen die Konsistenz beeinflußt
werden kann. Während es sich bei den Verdünnungsmitteln im allgemeinen um organische
Lösungsmittel oder um Wasser handelt, sind Verdickungsmittel anorganische oder organische
Verbindungen, die unterschiedlichsten Stoffklassen angehören. Sie bewirken ein Anheben
oder Absenken der Viskosität der Pasten oder verleihen ihnen strukturviskose Eigenschaften.
Sie wirken oft entweder nur in wäßrigen oder nur in nichtwäßrigen Systemen und beeinflussen
die Viskositäts/Temperatur-Abhängigkeit nur unzureichend oder gar nicht.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines wasserarmen,
pastenförmigen Mittels zum Aufstreichen auf textile Substrate mit dem Ziel, dessen
Viskositäts/Tempertur-Abhängigkeit vollständig oder weitgehend zu beseitigen. Der
Begriff "wasserarm" soll dabei einen Wassergehalt von höchstens 10 Gewichtsprozent
bedeuten. Wasserarm soll auch "wasserfrei" in dem Sinne umfassen, daß einem derartigen
Mittel kein Wasser zugesetzt wird und es daher höchstens soviel Wasser enthält, wie
durch die verwendeten, gegebenenfalls wasserhaltigen Bestandteile in das Mittel hineingelangen.
[0005] Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Mittel mit einem Gehalt an einer Kombination
aus einem Verdickungsmittel und einem Verdünnungsmittel, wobei das Verdickungsmittel
Fettsäurealkanolamide, Fettsäureester, Fettalkohol-Ethoxylate und Polyacrylsäure-Derivate
umfaßt und wobei das Verdünnungsmittel ein- oder mehrwertige Alkohole mit 1 bis 6
Kohlenstoffatomen und/oder flüssige Kohlenwasserstoffe umfaßt und das Gewichtsverhältnis
von Verdickungsmittel zu Verdünnungsmittel 1 : 6 bis 6 : 1 beträgt.
[0006] Die Wirkung der erfindungsgemäßen Kombination ist deswegen überraschend, weil weder
die Verdickungsmittel für sich noch die Verdünnungsmittel für sich einen nennenswerten
Einfluß auf das Viskositäts/Temperatur-Verhalten ausüben.
[0007] Im Sinne der vorliegenden Erfindung geeignete Fettsäurealkanolamide sind beispielsweise
Di- oder vorzugsweise Monoethanolamide, die sich von Fettsäuren oder Fettsäuregemischen
mit vorzugsweise 10 bis 20 Kohlenstoffatomen ableiten. Die Fettsäuren können geradkettig
oder verzweigt sowie gesättigt oder ein- oder mehrfach ungesättigt sein. Typische
Vertreter der genannten Verbindungsklasse sind die vorzugsweise eingesetzten Stearinsäuremonoethanolamid
und Kokosfettsäureethanolamid.
[0008] Geeignete Fettsäureester sind Ester von Fettsäuren oder Fettsäuregemischen mit vorzugsweise
10 bis 20 Kohlenstoffatomen mit ein- oder mehrwertigen Alkoholen mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen.
Die Fettsäurekomponente der Ester ist die gleiche wie die der Fettsäureethanolamide.
Die Alkoholkomponente ist entweder verzweigt oder geradkettig und leitet sich beispielsweise
von Ethanol, Isopropylalkohol, Glycerin, Ethylenglykol, Diethylenglykol oder Pentaerythrit.
Typische Fettsäureester sind die bevorzugten Glycerinmonostearat, Ethylenglykolmonostearat,
Ethylenglykoldistearat sowie Gemische hieraus.
[0009] Hinsichtlich der Alkylkette gilt für geeignete Fettalkohol-Ethoxylate das gleiche
wie für die Fettsäuren. Als Verdickungsmittel geeignete Fettalkoholethoxylate enthalten
wenigstens etwa 20 Mol Ethylenoxid pro Mol Fettalkohol. Ein Beispiel für geeignete
Verbindungen dieser Klasse ist Cetyl-/Stearylalkohol, an den 30 Mol Ethylenoxid angelagert
sind. Wichtig für alle verdickenden Fettderivate ist ein Schmelzpunkt von mehr als
40 °C.
[0010] Als Verdickungsmittel geeignete Fettderivate im Sinne der vorliegenden Erfindung
sind auch die beispielsweise aus der DE AS 19 22 047 bekannten Umsetzungsprodukte
von Fetten mit Hydroxyalkylpolyaminen zu verstehen.
[0011] Die als Verdickungsmittel ebenfalls geeigneten Polyacrylsäure-Derivate sind wasserlösliche
Verbindungen mit einem Molgewicht zwischen ca. 400 000 und 4 000 000. Sie können in
Säureform oder als Salze eingesetzt werden und sind im Handel unter der Bezeichnung
"Carbopol"®, Firma BF Goodrich, erhältlich.
[0012] Verdünnend wirkende Mittel im Sinne dieser Erfindung sind ein- oder mehrwertige
Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen sowie flüssige Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische
mit 6 bis 40 Kohlenstoffatomen; die Alkohole und die Kohlenwasserstoffe können entweder
jeweils für sich oder in Kombination eingesetzt werden. Bevorzugt werden als Kohlenwasserstoffe
Gemische von nichtcyclischen Verbindungen, insbesondere von Isoparaffinen.
[0013] Das erfindungsgemäße Mittel enthält vorzugsweise Bestandteile von Textilwaschmitteln.
Man erhält so viskositätsregulierte Textilwaschmittel-Pasten oder Waschhilfsmittel-Pasten,
die die Wirkung von Waschmitteln unterstützen. Waschhilfsmittel lassen sich beispielsweise
auf verfleckte oder stark verschmutzte Wäschestücke auftragen und verbessern beim
anschließenden Waschprozeß die Reinigungsleistung der eigentlichen Waschmittel. Derartige
Waschhilfsmittel enthalten wenigstens zwei übliche Bestandteile von Textilwaschmitteln.
Übliche Bestandteile von Textilwaschmitteln sind beispielsweise nichtionische, anionische,
kationische oder zwitterionische Tenside, stickstoffhaltige Waschkraftverstärker,
Bleichmittel, Bleichaktivatoren, wasserlösliche oder wasserunlösliche Buildersubstanzen,
Schwermetall komplexbildner, Schaumregulatoren, Vergrauungsinhibitoren, Textilweichmacher,
Farbstoffe, Duftstoffe, Enzyme. Vor allem Präparate, die nichtionische Tenside in
Kombination mit weiteren Waschmittelbestandteilen enthalten, lassen sich durch die
erfindungsgemäße Kombination hinsichtlich des Viskositäts/Temperatur-Verhaltens verbessern.
[0014] Gute Resultate erhält man insbesondere durch einen Zusatz von 20 bis 40 Gewichtsprozent,
bezogen auf das fertige Präparat, an niedermolekularen Alkoholen in Kombination mit
5 bis 25 Gewichtsprozent Verdickungsmittel, insbesondere mit einer Kombination aus
Polyacrylsäurederivat und Fettsäureester. Geeignete Alkohole sind Ethanol, Propanol,
Butanol, Ethylenglykol, Diethylenglykol, Propylenglykol, Diacetonalkohol oder Glycerin
oder deren Gemische, wobei ein Gemisch aus ein-, zwei- und dreiwertigen Alkoholen
bevorzugt ist.
[0015] In manchen Fällen ist es zweckmäßig, als Verdickungsmittel lediglich Fettsäureester,
beispielsweise Ethylenglykolmono- und/oder -distearat einzusetzen. Besonders gute
Resultate erzielt man sowohl mit einer Kombination aus niedermolekularen Alkoholen
und flüssigen Kohlenwasserstoffen als auch mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als Verdünnungsmittel
allein.
[0016] Bevorzugt sind auch pastenförmige Mittel, die 5 bis 20 Gewichtsprozent Verdickungsmittel,
insbesondere eine Kombination aus Polyacrylsäurederivat und Fettsäureester und 30
bis 60 Gewichtsprozent Verdünnungsmittel, insbesondere flüssige Kohlenwasserstoffe
enthalten.
[0017] Die als Verdickungsmittel geeigneten Polyacrylsäurederivate sind Salze, insbesondere
Aminsalze. Die Bildung der Salze erfolgt entweder, indem man dem zu verdickenden System
das Verdickungsmittel und die salzbildende basische Komponente zusetzt oder indem
man die Salzbildung mit der salzbildenden Komponente vor der Zugabe zu dem zu verdickenden
System vornimmt. Wasserfreie oder weitgehend wasserfreie Systeme lassen sich mit Aminsalzen
gut verdicken, während merkliche Mengen an Wasser (bis 10 Gewichtsprozent) enthaltende
Präparate mit Alkalisalzen gut verdickt werden können. Auch Kombinationen von Polyacrylsäure
mit quartären Ammoniumverbindungen, wie z.B. insbesondere Tetradecyl- oder Cetyltrimethylammoniumbromid
sind zur Verdickung von Präparaten mit einem Wassergehalt von bis zu etwa 10 Gewichtsprozent
geeignet.
[0018] In den wasserfreien Systemen hat sich das Polyacrylsäure-Salz von Fettaminen, beispielsweise
von Kokosalkylamin, insbesondere das aus Polyacrylsäure und dem aus dem Anlagerungsprodukt
von 2 Mol Ethylenoxid an Kokosalkylamin besonders bewährt. Ebenfalls gute Resultate
erzielt man mit höher ethoxylierten Fettaminen beziehungsweise mit nicht ethoxylierten
Fettaminen mit 10 bis 20 Kohlenstoffatomen.
[0019] Besonders bevorzugt ist wegen der guten verdickenden Wirkung ein Polyacrylsäurederivat
in Kombination mit einem der bereits als Verdicker genannten Fettalkylderivate, insbesondere
mit einem Fettsäureester. Hochmolekulare Polyacrylsäurederivate sind im Rahmen dieser
Erfindung bevorzugt, d.h. solche Polymere, die im Molgewicht von wenigstens 500 000,
insbesondere von wenigstens 1 000 000 und vorzugsweise von ca. 4 000 000 haben. Ein
derartiges Polyacrylsäurederivat ist beispielsweise das Handelsprodukt "Carbopol 940®"
der Firma B.F. Goodrich, USA.
[0020] Interessante rheologische Eigenschaften haben Präparate, deren Viskosität durch eine
Kombination eines Polyacrylsäurederivats mit einem kationischem Tensid als verdickender
und mit flüssigen Kohlenwasserstoffen als verdünnender Komponente reguliert ist.
[0021] Erfindungsgemäße Präparate eignen sich beispielsweise als Wäschevorbehandlungsmittel,
mit dem stark verschmutzte Textilien oder Teile von Textilien, wie z.B. Kragenränder
zur Verstärkung der Waschwirkung der Waschlauge bei einer anschließenden Wäsche vorbehandelt
werden können. Derartige Präparate enthalten daher reinigend, lösend oder bleichend
wirkende Bestandteile der zuvor beschriebenen Art. Gute Ergebnisse erhält man mit
Präparaten, die wenigstens ein nichtionisches Tensid und ein kationisches Tensid enthalten.
Geeignete nichtionische Tenside sind vor allem Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid
an Fett- oder insbesondere Oxoalkohole mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen zu nennen.
Besonders geeignete Tenside leiten sich von Alkoholen mit 14 bis 15 Kohlenstoffatomen
ab. Die besten Wirkungen erzielt man mit Oxoalkohol-Ethoxylaten, die 3 bis 10, vorzugsweise
6 bis 8 und insbesondere etwa 7 Mol Ethylenoxid pro Mol Alkohol enthalten. In vielen
Fällen ist es zweckmäßig, Schaumregulatoren zuzusetzen; meistens muß die Schaumentwicklung
gedämpft werden. Geeignete Schaumdämpfungsmittel sind beispielsweise die bekannten
Silikonöle. Durch den Gehalt der Paste an nichtionischen Tensiden wird vor allem die
Entfernung von fett- oder ölartigen Verschmutzungen beim Waschen gefördert. Geeignete
kationische Tenside enthalten langkettige Alkyl- oder Alkenylreste mit 10 bis 20,
vorzugsweise Alkylgruppen mit 10 bis 16 und insbesondere etwa 14 Kohlenstoffatomen.
Im übrigen enthalten die geeigneten quartären Ammoniumverbindungen 3 gleiche oder
verschiedene Alkylgruppen mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Insbesondere handelt es sich
bei diesen kurzen Alkylgruppen um Methylgruppen. Eine besonders gute geeignete quartäre
Ammoniumverbindung ist Tetradecyltrimethylammoniumbromid, das auch zur Verstärkung
der verdickenden Wirkung von Polyacrylsäure-Derivaten in sehr wasserarmen Präparaten
verwendet werden kann.
[0022] Ein anderes Mittel enthält wenigstens ein nichtionisches Tensid der zuvor genannten
Art und einen Bleichaktivator für Perverbindungen. Als Aktivator für Perverbindungen
sind N-Acyl- und O-Acylverbindungen. Beispiele hierfür sind Tetraacetylglykoluril
beziehungsweise Pentaacetylglucose beziehungsweise insbesondere Tetraacetylethylendiamin.
In Verbindung mit Perverbindungen der gebräuchlichen Vollwaschmittel, insbesondere
mit dem üblicherweise verwendeten Perborat, führen die genannten Bleichaktivatoren
zu einer verbesserten Entfernung bleichbarer Textilverschmutzungen. Zur Verstärkung
der Wirkung enthalten bevorzugte erfindungsgemäße Wäschevorbehandlungsmittel sowohl
ein nichtionisches Tensid, ein kationisches Tensid und einen Bleichaktivator der zuvor
beschriebenen Art. Die Viskosität besonders wirksamer und daher bevorzugter Mittel
reguliert man durch die Verwendung einer aus einem Polyacrylsäurederivat und einem
Fettsäurederivat, vorzugsweise einem Fettsäureester bestehenden Verdickungsmittel-Kombination,
bei der das Polyacrylsäurederivat im Molgewicht von wenigstens 500 000, vorzugsweise
von wenigstens 1 000 000 und insbesondere von ca. 4 000 000 und eines verdünnend wirkenden
Gemisches aus Propylenglykol, Glycerin und Ethanol.
[0023] Bei einer typischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt man
die Viskosität eines aus C₁₄/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid und Tetraacetylethylendiamin
durch Verwendung eines aus Kokosamin + 2 Mol Ethylenoxid gebildeten Aminsalzes von
Polyacrylsäure mit einem Molgewicht von ca. 4 000 000 in Kombination mit Ethylenglykolstearat
als Verdickungsmittel und eines Gemisches aus Propylenglykol, Glycerin und Ethanol
als Verdünnungsmittel so ein, daß innerhalb eines Temperaturbereichs von -5 bis +40
°C die Viskosität im wesentlichen konstant ist, d.h. daß die Viskosität in diesem
Temperaturbereich so eingestellt ist, daß das Produkt eine gut handhabbare, insbesondere
eine gut verstreichbare Paste ist. Natürlich ist das erfindungsgemäße Mittel nicht
stets ein Wäschevorbehandlungsmittel, auch wenn die folgenden Beispiele Wäschebehandlungsmittel
darstellen.
Beispiele
Beispiel 1
[0024] Ein pastenförmiges Wäschevorbehandlungsmittel wurde durch Zusammenmischen der folgenden
Bestandteile hergestellt:
21,8 Gew.-%C₁₄/C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid
15,7 Gew.-%Tetraacetylethylendiamin
8,2 Gew.-%Tetradecyltrimethylammoniumbromid
15,3 Gew.-%Propylenglykol-1,2
7,6 Gew.-%Glycerin
7,5 Gew.-%Kokosamin + 2 Mol Ethylenoxid
0,8 Gew.-%Polyacrylsäure, Molgewicht 4 000 000
12,6 Gew.-%Ethylenglykolstearat
1,2 Gew.-%Siliconöl
9,3 Gew.-%Ethanol
[0025] Die Vermischung erfolgte in der Weise, daß 2/3 des gesamten Propylenglykols zusammen
mit dem Glycerin, dem Oxoalkohol-Ethoxylat und dem Entschäumer unter Rühren mit einem
Propellerrührer auf ca. 65 °C erhitzt wurden. Bei dieser Temperatur fügte man ein
Vorgemisch aus der Polyacrylsäure und dem Tetradecyltrimethylammoniumbromid hinzu
und rührte unter Drehzahlerhöhung bis zur homogenen Durchmischung, was ca. 1 Stunde
dauerte. In einem Rührwerk mit Ankerrüher und Teflonwandabstreifern fügte man das
restliche Propylenglykol, das Kokosamin-Ethoxylat und das Ethylenglykolstearat zu.
Unter weiterem Rühren ließ man abkühlen und fügte nach dem Unterschreiten einer Temperatur
von 40 °C das Ethanol und das Tetraacetylethylendiamin zu und kühlte auf Raumtemperatur
ab.
[0026] Dieses Gemisch stellt eine beige/graue Paste dar, die ausgezeichnete Wirkung als
Wäschevorbehandlungsmittel hat. Im Temperaturbereich von 5 bis 40 °C ist die Paste
stets gut verstreichbar.
Beispiel 2
[0027] Durch Vermischen der Komponenten wurde eine Paste der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
15,4 Gewichtsprozent C₁₄C₁₅-Oxoalkohol + 7 Mol Ethylenoxid
46,3 Gewichtsprozent C₁₂/C₁₄-Isoparaffin-Kohlenwasserstoff-Gemisch ("Isopar M", Esso)
0,8 GewichtsprozentPolyacrylsäure, Molgewicht 4.000.000
8,0 GewichtsprozentTetradecyltrimethylammoniumbromid
10,0 GewichtsprozentEthylenglykolstearat
16,0 GewichtsprozentTetraacetylethylendiamin
2,3 GewichtsprozentWasser
1,2 GewichtsprozentSiliconöl
[0028] Auch dieses Gemisch stellte eine im Temperaturbereich von 5 bis 40 °C stets gut verstreichbare
Paste dar und wies eine ausgezeichnete Wirkung als Wäschevorbehandlungsmittel auf.